冷作模具钢：Cr12

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【概述】：Cr12模具钢为典型的合金工具钢，国内执行标准为GB/T 1299-2000。

【简介】：
Cr12是应用广泛的冷作模具钢，具有高强度、较好的淬透性和良好的耐磨性，但冲击韧性差。主要用作承受冲击负荷较小，要求高耐磨的冷冲模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等。
Cr12属于高碳高铬莱氏体钢,也是应用广泛的冷作模具钢.该钢具有较好的淬透性、耐磨性、热加工性.碳化物在钢中分布较好,可用于制造形状复杂、工作条件繁重下的各种冷作模具.如冷冲模冲头、螺纹滚模、拉丝模、料模、冶金粉模、木工切削工具、冷切剪刀钻套及量规等工具.我们在研制中,经过反复探索和试验,制订了合理的冶炼工艺和特殊的锭模及锻造工艺,使材质组织达到均匀一致,另外对标准物质加工,大胆创新,采用双刀切屑新工艺,极大提高了功效,缩短了周期,降低了成本.[

【参考牌号】：
中国GB标准牌号Cr12、德国DIN标准材料编号1.2080、德国D1N 标准牌号x210Cr12、英国BS 标准牌号BD3、法国AFN0R标准牌号z200Cr12、意大利UNI标准牌号X210cr13KU/x250cr12I<U、西班牙UNE标准牌号x210Cr12、日本Jis标准牌号SKD1、中国台湾CNS标准牌号5KD1、韩国KS标准牌号sTD1、美国Asm/UNS 标准牌号D3,1T30403、国际标准化组织(IS0) 标准牌号210cr12、俄罗斯r0CT标准牌号X12

【执行标准】：GB/T 1299-2000 合金工具钢

【化学成分】：
碳 C ：2.00～2.30
硅 Si：≤0.40
锰 Mn：≤0.40
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.030
铬 Cr：11.50～13.00
镍 Ni：允许残余含量≤0.25
铜 Cu：允许残余含量≤0.30
钴 Co：≤1.00

【力学性能】：
硬度 ：退火,269～217HB,压痕直径3.7～4.1mm;淬火,≥58HRC

【热处理方法】：
Cr12淬火950～1000℃油淬，二次回火550℃
高温淬火1100-1150℃，低温淬火960-1050℃，回火550-650℃，前者有二次硬化现象，回火不少于2次，每次2h,回火后可空冷或油冷，高温淬火前最好进行2次预热，在高温加热时，需采取保护措施，以防氧化。
冷作模具钢主要用于金属或非金属材料的冲裁、拉伸、弯曲、冷挤、冷镦、滚丝、压弯等工序。因此要求模具具有高强度、高耐磨性和足够的韧性，以保证其使用寿命。Cr12型钢作为通用型冷作模具在大批量生产中得到广泛应用，而其热处理方式通常有两种：即一次硬化法（低淬+低回）和二次硬化法（高淬+高回）。
一次硬化法的淬火温度为1020～1040度，回火温度可根据模具要求选择，一般要求高硬度耐磨性的冷冲压模具，采用160～180度低温回火，回火后硬度可达到HRC60以上。要求较高硬度及一定韧度的冲压模具而言，可采用250~270度回火，回火后硬度可达HRC58～60。对于承受较高冲韧的模具，可采用520度高温回火，回火后硬度为HRC55～57。
二次硬度法的淬火温度为1080～1120度，由于淬火后钢中存在大量残留奥氏体，所以硬度较低（HRC42～45），通过多次（3～5次）高温回火，使残余奥氏体转变成马氏体产生二次硬化。硬度可开至HRC59～64，主要适用于要求红硬性的模具零件，缺点是冲击韧性较差，影响多冲寿命，所以对冷作模具并不适用。
由于一次硬化法采用低温回火，硬度虽可达到HRC60以上，但回火温度较低，淬火后应力消除并不充分,而且在后续加工中容易由于磨削热导致工件表面硬度下降而影响使用寿命。
所以采用中温淬火+高温回火方式，即1050度左右淬火，淬火后硬度在HRC63。然后采用500～520高温回火。由于二次硬化回火后硬度可达到HRC60以上，采用该工艺淬火温度比二次硬化法低，热处理后模具强度较高，并兼具一定的韧性。而且由于高温回火后应力消除比较充分，后续线割放电加工时不易开裂、磨削加工中不易退火、表面可镀钛等优点，在生产中得到一定的应用。

【用途】：
1.厚度不大于2MM薄板材，高效落料模，冲载模及压印模。
2. 各种剪刀，镶嵌刀片，木工刀片。
3. 螺纹轧制模和耐磨滑块。
4. 冷镦模具，热固树脂成型模。
5.伸拉成型模，冷挤压模具。

【其它】：
1. 真空脱气精炼处理钢质纯净。
2. 球化退火软化处理，切削加工性能良好。
3. 强化元素钒，钼特殊加入，耐磨性极其优异。

【主题链接】

【参考文献】：《新编金属材料手册》(第二版)滕志斌.2005  百度百科

【补充内容】：

zzd445437128

“所以采用中温淬火+高温回火方式，即1050度左右淬火，淬火后硬度在HRC63。然后采用500～520高温回火。由于二次硬化回火后硬度可达到HRC60以上，采用该工艺淬火温度比二次硬化法低，热处理后模具强度较高，并兼具一定的韧性。而且由于高温回火后应力消除比较充分，后续线割放电加工时不易开裂、磨削加工中不易退火、表面可镀钛等优点，在生产中得到一定的应用”
这种工艺还真是第一次看到，不过好像有点像D2的做法。有哪位大师有过这种做法的实际经验？

申兴一

但是我们国内现在材料比较混乱，很多材料热处理都需要一线工人的经验来调整工艺。

嘉兴人

现在有那家正规钢厂在生产cr12这种材料呢，无非是一些小作坊在生产。中频冶炼材料成分混乱，成分偏析严重，我接到过一单活过，真空炉980度加热，结果淬后中心位置rc45一48，四边角位置rc也这有58。如果材料可以的话，一般在rc65一66左右吧，cr12材料国产的没有正规的，价格便宜吗？

dhzhou888

我常常推荐用Cr12Mo1V1，这是国际上较广泛采用的高碳高铬冷作模具钢，属莱氏体钢，具有高淬透性、淬硬性、高的耐磨性；高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小；适宜制造高精度、长寿命的冷作模具、刃具和量具，例如形状复杂的冲孔凹模、冷挤压模、滚丝轮、搓丝板、冷剪切刀和精密量具等。化学成分见GB/T1299-2000。